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マメ知識

液晶ディスプレイと有機EL

[2019.06.29] スマホスピタルイオン相模原

カテゴリー:マメ知識

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任天堂Switch(すいっち)などの修理を承っておりますスマホスピタルイオン相模原店です。

 

スマートフォンの画面は、どんなものが使われているかご存知でしょうか?

 

 有機ELと液晶

 

長らく電子機器の画面は液晶ディスプレイが主流でした。

今や私たちにとって肌身から離すことのできないスマートフォンも液晶ディスプレイが長いこと主流でした。

 

2018年9月に発売されたiPhoneXS、iPhoneXSMaxからiPhoneも【有機EL】ディスプレイになり、

ちょっと話題になりましたね。。

 

Apple、Sony、SHARP、SAMSUNGなど数多くのスマートフォンメーカーが【有機EL】搭載のスマートフォンを発表するなか、

中国大手スマートフォンメーカーはあえて【液晶】搭載のスマートフォンを世に送り出しています。

 

 

【有機EL】スマートフォンは高価な機種、iPhone・Xperia・AQUOS・Galaxyなど。10万円台の機種が出始めました。

 

【液晶】スマートフォンは低価格の機種、zenfon・Xiaomiなど2、3万円台で購入できる機種が多いです。

 

これほど大きく価格の差が出ていますが、実際のところ2種のディスプレイにはどのような違いがあるのでしょうか。

 

 

 

【液晶ディスプレイとは?】

 

まず液晶とは【液体と結晶の中間物質】のことを差します。

液体の中に結晶化された物質が無数にあり、これらをコントロールして画像を表示しています。

 

 

液晶ディスプレイはカラーフィルター、液晶パネル、バックライトの3層になっています。

 

・カラーフィルター

カラーフィルターは色を表示するための光の三原色の層です液晶自体は発光しない為、映し出された影に色付けをします。

 

・液晶パネル

液晶パネルは偏光フィルター・ガラス・電極・液晶・ガラス・偏光フィルターの7層から成ります。

 

■偏光フィルター:バックライトの光を遮ることが役目です。「黒」を表現するときに活躍します

ガラス液晶を固定する役割があり、2枚のガラスで挟み固定します。プラスチックが使用されることもあります。

電極液晶の向きをコントロールすることが役割です。明度の調節係ですね。

液晶影を作り映像を作る役割です。

■バックライト:液晶自体は発光しないので、バックライトが光源になります。映像によってON/OFFすることはなく、常に一定の明るさで光を出します。

 

比較的安価で生産できる、有機ELのように焼き付きがないことがメリットです。

 

 

有機ELとは?

 

有機ELのELは「Electro Luminesxent(エレクトロルミネッセンス)」と言い、

有機物質に強い電気エネルギーを与えた時に発光する現象を差します。

 

有機ELのほかにOLED(有機発光ダイオード)、LEP(発光ポリマー)という名称でも呼ばれます。

 

有機ELは液晶と違い、電気を流すと内部に存在する様々な物質自体が勝手に発光します。

何の物質に電気が通ったかによって発光する色が変わります。

発光した色の波長を調整し(赤・青・緑の光の三原色を調整)映像化します。

 

 

有機ELのメリットは

 

①薄さ

②黒色の表現が美しい

③反応速度が速い

④曲げることができる

⑤常時表示が可能

⑥省電力

 

などが挙げられます。

 

①薄さ

液晶のようにバックライトで照らす必要がないため、その分薄くなります。

 

②黒色の発色が美しい

液晶では黒の表現をするためにはバックライトを遮る影をわざわざ作る必要がありましたが、

有機ELではそもそもその部分を発光させないようにできますので、完全な黒を表現できます。

コントラスト比で見るとiPhoneXが100万:1、液晶モデルのiPhoneは1400:1と大きく差が出ます。

 

 

③反応速度が速い

液晶は何を表示するにしても結晶を動かし影を作るという手間が必要ですが、

有機ELは電気を流し必要な物質が各々反応するだけなので、

二つを比べた場合手間の少ない有機ELの方が反応速度が速くなります。

反応速度が速い分残像も出にくいので、

例えばゲームなどコロコロ画面が変わることをしたい方には有機ELは十分おススメできます。

 

④曲げることができる

有機ELは発光回路を曲げて製造することができるため、角に丸みのある画面の製造が可能です

 

 

「有機eL スマホ」の画像検索結果

 

例えば2018年に同時発売されているiPhoneXsとiPhoneXRですが、 

iPhoneXsは有機ELですがiPhoneXRは液晶ディスプレイです。

XRも液晶としては美しいことをウリにしていますが、実は大きな欠点があります。

それがエッジの幅。比べてみると、XRの方が大きくなっています。

 

 

⑤常時点灯可能 ⑥消費電力が少ない

有機ELは発光させたい箇所のみ点灯することが可能です。

それはつまり必要のない箇所には電力を使わないため省エネにも繋がります。

液晶だと全部に光を送って必要なところだけ閉じているような状況なので、常時表示ができるとはいいかねます。

(正確にはできるが、電力を消費し続けるため)。

一般的なスマートフォンの使用環境では有機ELは液晶ディスプレイより30%程度少ない電力を消費します。

一度の充電で液晶ディスプレイが16時間が利用可能な場合有機ELは約19時間使用が可能になります。

 

液晶ディスプレイの最も大きなバッテリー消費源はバックライトの光です。

スマホの輝度調整でこのバックライトの光の強さを調整することができ、それに応じてバッテリー消費量も変わります。

一方で有機ELは、黒は全くバッテリー消費をしません。ただし白はすごくバッテリーを消費します。

輝度をいじると黒以外のところのぶんだけバッテリー消費が多くなります。

そのため黒い壁紙を使えばバッテリー消費が抑えられます。

 

 

有機ELの課題

 

有機ELは有機物にエネルギーをかけて発光しているため、

同じ電圧を長時間かけ続けたり長期間使い続けると色がくすんでしまったりして発光が制御できなくなります。

制御できなくなると【焼き付き】といった現象が発生します。

焼き付きとは色が黄色っぽく変色したり、特定のオブジェクトが画面上に残像として残ったまま消えないといった現象です。

有機ELは画素自体が発光するため、素子が劣化することによって焼き付きます。

現状焼き付きを直すことはできず、画面パーツそのものを交換することしかできません。

 

「有機EL 焼き付き」の画像検索結果

 

一方、液晶ディスプレイは自発光ではない(バックライトで画面を明るくしている)ため焼き付きに強いとされています。

有機ELはそれと比べると「技術的後退」のように感じてしまいますが、

抜群の高画質は自発光によって得られるものです。強みと弱みは表裏一体というわけです。

 

 また有機ELは非常に高価であることも課題の1つかと思います。

 

有機ELディスプレイは製造難易度が高いためか液晶ディスプレイよりも高価です。

ベゼルレス、ノッチ付き、そして今流行りの穴あき式など様々な形式のディスプレイを製造するとなると更に値段が高くなります。

一方で、液晶ディスプレイは競争も激しい為とても安価に導入できます。

格安スマートフォンメーカーは有機ELに比べ安価な液晶ディスプレイで

大手のSAMSUNGやAppleに対抗しているのです。

 

 液晶ディスプレイ、有機EL双方にメリットとデメリットがあります。

 

どんな機能までで十分なのか、

はやりに流されて必要のないものを持っていないか、

必要なのに価格で諦めていないか・・・

など機種変更の時によく考えてみるのもいいかもしれないですね。

 

 

 

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